關(guān)于印染廢水處理方法的綜述

盧萊雅，秦嘉玲，楊 圩

(杭州電子科技大學(xué) 材料與環(huán)境工程學(xué)院，浙江 杭州 310018)

中國是世界上最大的紡織品生產(chǎn)和出口國，每年產(chǎn)生的紡織廢水量占工業(yè)廢水總排放量的11%。全世界染料年產(chǎn)量約為100萬t，其中2/3為極難處理的偶氮染料。由于偶氮染料具有色度高，難降解等特點(diǎn)，因而會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。此外，它還會(huì)產(chǎn)生引起人體病變的芳香胺化合物。因此，必須對其進(jìn)行嚴(yán)格的處理。本綜述介紹了印染廢水最常用的處理手段，主要對物理法、化學(xué)法和生物法對印染廢水的處理現(xiàn)狀進(jìn)行歸納總結(jié)。

1 物理法

1.1 吸附法

吸附法具有可開發(fā)性高，效率高等優(yōu)點(diǎn)，是最常規(guī)的印染廢水處理方法之一。吸附劑種類繁多，應(yīng)用廣泛(表1)?；钚蕴繛樽畛Ｒ姷奈絼?，利用其高比表面積，通過氫鍵等作用進(jìn)行吸附，可提高對染料的吸附率。Kumar[1]等以桉樹活性炭吸附孔雀石綠染料，發(fā)現(xiàn)低染料濃度時(shí)去除量可達(dá)99.4%，且該吸附劑可循環(huán)使用。張小璇[2]利用椰殼活炭性吸附酸性品紅等染料，發(fā)現(xiàn)在投料量為0.8%時(shí)，其對染料的脫色率可達(dá)97%。

表1 不同吸附劑對不同溶液的吸附效果

1.2 膜過濾

膜過濾是利用膜表面的截留作用分離目標(biāo)物質(zhì)和水。它作為一種新興的方法受到了廣泛的關(guān)注。Gao[7]等利用新型電紡rGO@TiO2納米纖維膜，研究其對普萘洛爾的降解性能，發(fā)現(xiàn)該納米纖維膜對普萘洛爾的降解率超65%，低初始濃度下去除率可達(dá)100%。

2 化學(xué)法

2.1 電化學(xué)

電化學(xué)法是一種利用外加電場控制電子的定向運(yùn)動(dòng)，通過物理化學(xué)反應(yīng)去除污染物的方法。電化學(xué)法在常溫常壓下進(jìn)行，可通過控制電流與電壓大小，減少副反應(yīng)發(fā)生，減少二次污染物的產(chǎn)生。尹紅霞[8]等利用鈦基體二氧化鉛電極降解甲基橙廢水，其脫色率達(dá)到82.2%。Liu[9]等借助電化學(xué)吸附法，利用錳氧化物吸附廢水中的砷元素，在1.2 V電壓下，廢水中總砷去除率高達(dá)98.1%，且多次逆轉(zhuǎn)電壓可提高總砷去除率。

2.2 高級(jí)氧化法

高級(jí)氧化法即利用反應(yīng)體系中產(chǎn)生高活性的羥基自由基氧化降解污染物的方法。它可分為Fenton及類Fenton法、亞臨界水氧化法、臭氧氧化法等(表2)。Kang[10]等利用高級(jí)氧化與吸附氣浮工藝，以FeSO4@MnO2納米復(fù)合材料為催化劑，其對亞甲基藍(lán)去除率可高達(dá)99.0%。除羥基自由基外，硫酸鹽自由基憑借著半衰期長、選擇性優(yōu)異而進(jìn)入人們視野。硫酸鹽自由基與水分子可轉(zhuǎn)化為羥基自由基，利用硫酸酸化，可使污染物中的TOC降解率達(dá)到90%以上。

表2 不同類型的高級(jí)氧化法的降解效果

2.3 光催化

光催化是在光照條件下，利用電子躍遷至導(dǎo)帶時(shí)產(chǎn)生的空穴[14]，將污染物氧化降解的過程。雖然光催化副反應(yīng)多，但其利用太陽能，無毒無害等優(yōu)點(diǎn)而廣受關(guān)注。TiO2及其復(fù)合材料是最廣泛使用的光催化劑。Nguyen[15]等研究了活性炭負(fù)載型TiO2的光催化性能，發(fā)現(xiàn)通過活性炭和TiO2的協(xié)同作用，苯酚去除率可達(dá)98%，且催化劑可重復(fù)使用。碳納米管也是極具發(fā)展?jié)摿Φ墓獯呋牧?。Liua[16]等以三碳化四氮(g-C3N4)為原料制備了碳納米管，發(fā)現(xiàn)其對羅丹明B的降解率可達(dá)98%。

3 生物法

生物法是指利用微生物代謝作用降解污染物的過程。它可分為好氧法與厭氧法兩種。根據(jù)工藝以及污水的特性，可以通過篩選、培養(yǎng)合適的菌種。好氧法一般采用活性污泥法，主要由由曝氣池，二沉池等系統(tǒng)組成；厭氧法最初應(yīng)用于化糞池中，后期開發(fā)出了厭氧接觸法和分布消化法等。鄒小玲[17]等研究了厭氧反應(yīng)器馴化微生物的影響因素，發(fā)現(xiàn)其受微量元素和溫度等影響，并利用聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增技術(shù)合成馴化后的菌株。

4 結(jié)語

隨著國家標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，越來越多的水處理技術(shù)被開發(fā)出來。為解決印染廢水組分復(fù)雜問題，可通過組合不同的處理工藝，使其達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)污染物性質(zhì)，綜合分析不同處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，提高廢水循環(huán)利用率，可從源頭減少污染物排放。